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大孔吸附树脂吸附分离技术提高中药复方提纯效率
http://www.100md.com 2005年5月16日 中国医药报 潘林梅 熊光明
     前不久,国家食品药品监督管理局对大孔吸附树脂在中药复方中的应用已初步制订了相应的规范性技术文件。这标志着大孔吸附树脂吸附分离技术在中药复方制剂工艺中的应用将逐步走向科学化、正规化、标准化。随着各基础研究和应用研究的不断深人,这项技术今后也将得到更好发展,从而对中药现代化的进程起到积极推进作用。

    大孔吸附树脂(macroporousabsorptionresin)属于功能高分子材料,是在离子交换树脂的基础上发展起来的一类有机高聚物吸附剂。大孔吸附树脂在医药上目前多用于中草药有效成分、维生素和抗菌素的分离提纯、血液净化等方面。

    吸附作用突出

    大孔吸附树脂作为吸附树脂的一种,由聚合单体和交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂经聚合反应制备而成。聚合物形成后,致孔剂被除去,在树脂中留下了大大小小、形状各异、互相贯通的孔穴。因此大孔吸附树脂在干燥状态下其内部具有较高的孔隙率,且孔径较大,在100~1000纳米之间,故称为大孔吸附树脂。大孔吸附树脂的表面积较大、交换速度较快、机械强度高、抗污染能力强、热稳定好,在水溶液和非水溶液中都能使用。
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    大孔吸附树脂具有很好的吸附性能,它不溶于酸、碱及有机溶媒,对有机物选择性较好,不受无机盐类及强离子低分子化合物存在的影响,可以通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物质。大孔吸附树脂是吸附性和筛选性原理相结合的分离材料,基于此原理,有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附树脂上经一定的溶剂洗脱而分开。

    由于大孔吸附树脂的固有特性,它能富集、分离不同母核结构的药物,从而用于单一或复方的分离与纯化。但大孔吸附树脂型号很多,性能用途各异,而中药成分又极其复杂,尤其是复方中药,因此必须根据功能主治明确其有效成分的类别和性质,根据"相似相溶"的原则分别选用:即一般非极性吸附剂适用于从极性溶液(如水)中吸附非极性有机物;而高极性吸附剂适用于从非极性溶液中吸附极性溶质;中等极性吸附剂,不但能够从非水介质中吸附极性物质,同时它们具有一定的疏水性,所以也能从极性溶液中吸附非极性物质。

    在中药制备中的工艺优势
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    大孔吸附树脂对中草药化学成分如生物碱、黄酮、川芎提取物、大黄游离蒽醌、香豆素、皂苷及其他一些苷类成分都有一定的吸附作用;而对糖类的吸附能力较差,对色素的吸附能力较强。利用大孔吸附树脂的多孔结构和选择性吸附功能可从中药提取液中分离出精制有效成分或有效部位,最大限度地去粗取精,因此目前这项技术正在广泛地运用于各类中药有效成分及中药复方的现代化研究中。

    中药复方采用大孔吸附树脂吸附工艺主要有以下几个优势:(1)可提高中药制剂中有效成分的相对含量:仅从固形物收率一项看,水煮法收率一般为原生药量的30%左右,水提醇沉法收率一般为原生药量的15%左右,而用大孔吸附树脂技术仅为原生药的2%~5%左右。可以克服传统中成药"粗、大、黑"的缺点,同时可节约成品的包装成本。

    (2)产品不吸潮:水煎液中大量的糖类、无机盐、黏液质等强吸潮性成分,因不被大孔吸附树脂吸附而除去,所以在作固体制剂时吸潮性小,易于操作和保存。
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    (3)缩短生产周期:免去静置沉淀、浓缩等耗时多的工序,节约生产成本。

    (4)去除重金属污染,提高成品的国际竞争力。

    应用时要把握三个关键

    目前,大孔吸附树脂吸附分离技术在中药领域中的应用也存在一些问题。由于中药复方是通过多成分、多靶点起作用,其有效成分的理化性质差别大,而大孔吸附树脂对各类成分的吸附特征都不一样,吸附量差别较大,很难用一种树脂将所有有效成分分离出来,常需多种树脂联合应用,这就增加了工艺的复杂性和成本;而且,中药中某些多糖类有效成分和多肽类有效成分用大孔吸附树脂吸附技术精制效果不好,其吸附容量也有待提高。另外,大孔吸附树脂在使用过程中会因衰化而以碎片形式脱落,进入药液中产生二次污染,严重影响产品的安全性,需采用一定的技术除去脱落的树脂碎片,以提高药品的安全性。

    因此,运用大孔吸附树脂精制中药应把握住安全性、有效性、稳定性三个关键。
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    关键一:安全性树脂的组成与结构既决定着树脂的吸附性能,也可从中了解可能存在的有害残留物。如AB-8树脂,其单体为苯乙烯,交联剂为二乙烯苯,致孔剂为烃类,分散剂为明胶。其中的残留有苯乙烯、芳烃(烷基苯、茚、萘、乙苯等)、脂肪烃、酯类,这些物质的可能来源是未完全反应的单体、交联剂、添加剂及原料本身不纯引入的各种杂质。显然,树脂自身的规格标准与质量要求对中药提取液的纯化效果和安全性起着决定性作用。因此,实际应用时应严格把握好树脂的型号、结构(包括交联剂)、外观、极性;以及粒径范围、含水量、湿密度(真密度、视密度)、干密度(表观密度、骨架密度)、比表面、平均孔径、孔隙率、孔容等物理参数;还应包括未聚合单体、交联剂、致孔剂等添加剂残留量限度等参数。

    关键二:有效性由于大孔吸附树脂对中药复方中不同成分的吸附选择性大不相同,加上不同成分间的吸附竞争性,使得实际吸附状况十分复杂;经过树脂精制后,复方中有效成分的保留率也不同,会使实际上各药味间的用量比例产生改变。因此中药复方运用大孔吸附树脂精制,首先要明确纯化目的,充分考虑采用树脂纯化的必要性与方法的合理性,以最终保证其吸附的有效性。

    一种成分代表不了处方的全部作用,尤其是复方,未知成分更多。所以中药复方混合上柱纯化者,应作相应的、足以能说明纯化效果的前期工作,并提供出详尽的试验资料,一般仅用一个指标,一种洗脱剂是不能说明其纯化效果的,要根据处方组成尽可能以每味药的主要成分为指标监控各吸附分离过程,在确有困难时可配合其他理化指标和药效学对比试验,以证明上柱前与洗脱后药物的"等效性"。

    关键三:稳定性大孔吸附树脂纯化的主要工艺步骤为:上柱-吸附-洗脱。在应用中要保证其吸附分离过程的稳定可控。实际操作中可用目标提取物的上柱量、比吸附量、保留率、纯度等参数来评价纯化效果,建立纯化工艺的规范化研究标准,防止成分泄漏或漏洗,从而保证工业生产的稳定性,进而达到可控的目的。, 百拇医药